OpenGL(試用篇)——第一個OpenGL程序(2)
2畫個三角形
ios
繪製三角形時，要用到頂點緩存(VBO)的知識。我的感受，這部分已是GL比較中級的知識了。因此這裏不作詳細解釋，也不拿VBO和頂點數組(VA)和顯示列表做對比。我以爲，像GL這種實踐性很強的技術，仍是先動手把效果實現了再說。《OpenGL超級寶典》之因此提供GLTools，就是想先把複雜的原理屏蔽掉，讓初學者能快速實現效果，隨着程序寫的越多，有些原理天然而然就理解了。不然，一開始就灌輸那麼多原理的東西，但連個最基本的三角形都畫不出來，我想大多數人都會很快失去興趣，尤爲是像DirectX和OpenGL這種偏底層的技術。編程
因此，這裏我只簡單說一下VBO的做用。VBO全名Vertex Buffer Object——頂點緩存對象。它的做用就是存儲頂點的一系列屬性，好比頂點的位置，顏色，法線，紋理座標等等。GL在繪製的過程當中，就是根據VBO的數據把圖形畫出來。數組
2.1頂點，快到碗裏來~
2.1.1建立VBO
既然，VBO是存儲頂點的屬性，那首先得有碗吧。緩存
因此，第一步就是建立VBO安全
voidglGenBuffers(GLsizein,GLuint*buffers); 服務器
n：要產生的VBO的數量ide
buffers：存儲VBO的句柄。oop
PS：GLsizei=intGLuint= unsignedint學習
有人會問，幹嗎這麼麻煩，直接用int不就行了。OpenGL是跨平臺的API，因此要兼顧各個平臺，因此本身從新定義了類型。這個知道就行，建議養成用GL專有類型的好習慣。ui
2.1.2綁定VBO
voidglBindBuffer(GLenum target,GLuint buffer);
綁定一個緩衝區對象。
target：可能取值是：GL_ARRAY_BUFFER, GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, GL_PIXEL_PACK_BUFFER, or GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER.
咱們如今主要使用GL_ARRAY_BUFFER和 GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER。
GL_ARRAY_BUFFER用於保存以前說的，頂點的各類屬性
GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER用於保存頂點索引，這個在之後用頂點索引模型繪製時會用到。
當進行綁定以後，之前的綁定就失效了。
在綁定的同時，也將該緩存設置成當前緩存。GL對緩存的一切操做，都是對當前緩存有效。
PS：這麼作的緣由，是由於OpenGL採用狀態機的模式。glBindBuffer就是講GL的緩存模式切換到當前緩存。可能，習慣面向對象的人不習慣這種模式。GL是一種C語言API，因此GL中並無真正的對象改變。GL中的對象，實際上就是一個int類型的標識符，對於熟悉Windows編程的朋友來講，也就是所謂的句柄。因此，GL要對使用或者改變某對象，採用的就是綁定該對象句柄的方式。而不是，C++的真正類，能夠直接調用對象的成員方法。
2.1.3爲VBO填充數據
選擇好要操做的VBO以後，就要爲VBO裝數據，這裏的數據，能夠是頂點位置，頂點顏色等等
voidglBufferData(GLenum target,GLsizeiptr size,constGLvoid * data,GLenum usage);
target：和以前glBindBuffer中的target含義是同樣的。
size：填充數據的字節數，注意是字節數，不是個數
data：具體的數據。一般用數組
usage:緩存區的用途。當不肯定用途時，使用GL_DYNAMIC_DRAW是一個比較安全的值。
2.1.4開始畫了
準備工做都作好了，如今就能夠開畫了。
咱們畫的三角形要到了頂點的兩個屬性：位置和顏色。
因此用到了兩個VBO，咱們要建立兩個VBO。
首先定義兩個全局變量
在init()方法內，添加以下代碼
GLuint vbo[2]; glGenBuffers(2, vbo); posBuf = vbo[0]; colorBuf = vbo[1];
而後，就是繪製三角形的代碼了。
首先在display內，在glClear()和glSwapBuffer()之間，添加以下代碼。
srand(time(0));
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
GLfloat verts[] = {
200, 100, 0,
600, 100, 0,
400, 400, 0
};
GLfloat colors[] = {
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f,
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f,
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f
};
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, posBuf);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(verts), verts, GL_STATIC_DRAW);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, colorBuf);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(colors), colors, GL_STATIC_DRAW);
glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
#1：爲隨機數設置種子，種子爲當前時間。關於C++隨機數的問題，問Google~~，做爲一名合格的碼農，Google是必備技能。
#3 - #4：設置當前爲模型視圖模式，並重置模型試圖矩陣。這裏不詳細解釋，這些步驟都是必須的。等後面講到GLSL時，天然而然就明白了。
#6 - #10：定義三角形的三個頂點。爲了方面閱讀，特地分紅3行。3個頂點分別爲(200, 100, 0), (600, 100, 0), (400, 400, 0)。注意哦，這個例子中，咱們使用的是二維座標系，原點在左下角，寬是窗口的寬度(800),高是窗口的高度(600)。至於，怎麼設置，稍後分析
#12 - #16：定義三角形的顏色。這下咱們srand()就派上用場了。所謂會變色，其實就是每秒隨機生成一種顏色。GL設置顏色是使用浮點類型的，RGBA的範圍都是0.0f~1.0f。
#18 - #20：這裏就是關鍵代碼了。
1.glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, posBuf);首先，先選擇要操做的VBO。咱們先操做，存儲頂點位置的混存。
2.glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(verts), verts, GL_STATIC_DRAW);
而後，爲該緩衝區填充數據。注意第二個參數是字節大小，因此可使用sizeof獲取。
注意，sizeof有個陷阱哦。由於sizeof()和verts是在同一方法體內，因此sizeof(verts)取得的是verts數組的字節大小。可是，若是verts是經過方法形參傳遞給sizeof，那sizeof(verts)取得的是float類型指針的大小，不是數組的大小。由於，數組在做爲方法實參時，已經退化成指針了。因此，這時候咱們就要改爲 N *sizeof(float), N是數組的個數
3.glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);設置頂點位置的指針。說明白點，就是讓GL知道，若是想要頂點位置，就從當前緩存區裏取就能夠了。
參數1：頂點位置的大小。由於是3維座標(x,y,z)，天然取3
參數2：頂點位置的類型。GL_FlOAT,這個很明白了
參數3：每一個頂點屬性的間隔。簡單地說，咱們頂點位置和顏色都是分開設置的，利用不一樣的數組。因此，每一個頂點位置都是連續的。好比(200, 100, 0)，後面就是下個頂點(600, 100, 0)，頂點位置之間的間隔爲0。
參數4：這個參數可能有點迷糊人。雖然它的參數類型是指針類型，但在使用VBO時，實際上指的是偏移位置。咱們要用到VBO內的頂點位置，因此設爲0
#22 - #24：設置顏色的方法，和設置頂點位置的方法是同樣的。因此就不重複了。惟一的區別，就是告訴GL，這個緩存colorBuf保存的是頂點顏色。
glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0, nullptr);
#26 - #27：開啓對應的頂點屬性。GL對於頂點的各個屬性，默認都是關閉的。
GL_VERTEX_ARRAY：頂點位置
GL_COLOR_ARRAY：頂點顏色
注意到方法名有個Client嗎？Client是客戶端的意思(+_+沒有人不知道吧~~)。這個例子，咱們用的仍是固定管線的作法，可是拋棄了glBegin/glEndglVertexglNormal。那玩意實在是太舊了。Client指的就是當前的GL程序，咱們在GL程序裏設置好頂點屬性後，再將屬性傳給管線，管線就是服務器了。由於是固定管線，咱們不能夠干涉管線的工做。也由於這樣，咱們纔會調用glVertexPointer/glColorPointer來告訴GL，哪一個是頂點位置，哪一個是頂點顏色。等到後面，可編程管線時。咱們就能操做，管線的工做了。到那時，全部的頂點屬性，統統調用glVertexAttribPointer來指定。固然，這是後話。
#28：這句就是真正把三角形畫出來了。
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
GL有多重繪製模型，包括點，線，三角形，三角形扇等等。這裏，咱們使用GL_TRIANGLES，來指定GL畫三角形。
#29 - #30：恢復GL的默認設置。養成好習慣，繪製完成後，恢復GL的設置。
大功告成，來試試吧~~
說好的三角形呢？
對OpenGL瞭解的朋友，可能已經知道問題所在。到目前爲止，都沒有出現glViewport,gluOrtho,gluPerspective，致使沒有設置GL的繪製區域和投影模式。如今咱們就來設置。
void reshape(int width, int height){
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glViewport(0, 00, width, height);
gluOrtho2D(0, width, 0, height);
}
#2：選擇當前模式爲投影模式。
#3：重置當前的投影模式。
#5：glViewport：設置GL的繪製區域，這裏咱們設置爲整個窗口的大小。
#6：gluOrtho2D：設置GL的投影模式爲正交投影。關於正交投影和透視投影，老方法，Google一大把。
實際上，以前咱們設定的二維座標，就是這句代碼起的做用。
打完收工。這下再來看看
三角形是有了，顏色也有了。but~~說好的變色呢。~~
其實新的顏色已經產生了，可是沒有畫出來而已，咱們只需在display()中的glSwapBuffers下面添加一句就能夠了
glutPostRedisplay();
這句代碼就是告訴glut，從新畫一幀。
終於操蛋的出來了，不容易啊。
再來幾張~~
附上所有源碼
#define GLEW_STATIC
#include <GL/glew.h>
#include <GL/freeglut.h>
#include <iostream>
#include <ctime>
GLuint posBuf, colorBuf;
void init(){
glClearColor(0, 0, 0 ,1);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
GLuint vbo[2];
glGenBuffers(2, vbo);
posBuf = vbo[0];
colorBuf = vbo[1];
}
void display(){
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
srand(time(0));
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
GLfloat verts[] = {
200, 100, 0,
600, 100, 0,
400, 400, 0
};
GLfloat colors[] = {
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f,
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f,
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f
};
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, posBuf);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(verts), verts, GL_STATIC_DRAW);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, colorBuf);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(colors), colors, GL_STATIC_DRAW);
glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glutSwapBuffers();
glutPostRedisplay();
}
void reshape(int width, int height){
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glViewport(0, 00, width, height);
gluOrtho2D(0, width, 0, height);
}
void keyboard(unsigned char key, int x, int y){
}
void keyboardUp(unsigned char key, int x, int y){
}
void specialKey(int key, int x, int y){
}
void specialKeyUp(int key, int x, int y){
}
int main(int argc, char **argv){
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
glutInitWindowSize(800, 600);
glutCreateWindow("會變色的三角形");
glutReshapeFunc(reshape);
glutKeyboardFunc(keyboard);
glutKeyboardUpFunc(keyboardUp);
glutSpecialFunc(specialKey);
glutSpecialUpFunc(specialKeyUp);
glutDisplayFunc(display);
glFlush();
GLenum err = glewInit();
if (GLEW_OK != err) {
fprintf(stderr, "GLEW Error: %s\n", glewGetErrorString(err));
return 1;
}
init();
glutMainLoop();
return 0;
}
本回到此爲止，欲知後事如何，且聽下回分解~~
PS：本篇做爲一篇試用博文，最想看到就是效果如何。第一次寫這麼詳細的文章，前先後後花了5個小時。其實，我也是接觸OpenGL的一點皮毛，做爲一個初學者，仍是能體會學習GL的難度。從剛開始接觸NEHE教程，到紅皮書，到國內出的雜七雜八的GL書籍，再到最後的藍寶書。我也走了很多彎路，爲了讓之後的剛剛接觸GL的初學者不要踏進以前我踩過的坑，因而萌生了把本身的學習心得記錄下來的想法。
寫的過程當中，本身確定有理解的誤差，若是有任何不對的地方，敬請指正~~。若是對本文的寫做風格有任何建議的話，儘管提~~
謝謝！
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